[发明专利]基于SHC16L的智能温度变送器

说明书

技术领域

本发明涉及一种变送器，尤其涉及一种基于SHC16L的智能温度变送器。

背景技术

SHCSHC16L系列芯片是一款旨在延长便携式测量系统的电池使用寿命的超低功耗MCU。SHC16L采用增强的80C251内核,在相同时钟频率下的处理能力为标准8xC251处理能力的3倍，并且比标准型80C51处理能力快40倍，并且指令与标准8xC251/80C51完全兼容。

在精密电子厂环境温度监控、化工厂、实验室环境温度控制等高温环境中，需要对环境温度的变化进行实时全方位的监测。测量常用的测温器件有热电偶和热电阻两种。热电偶又根据感温材料的不同，有K、E、S、B、J、T、R不同的分度号。热电阻根据感温材料和0℃时标准电阻不同，有PT100、PT10、CU100、CU50等类型。温度变送器可与热电阻和热电偶配合使用，但是这些不同型号的热电偶和热电阻，它们的测量温度范围和输出范围迥然不同，这对变送器输入通道和信号调理设计带来了挑战，给制造厂商带来了不小的麻烦，传统模拟电路很难做出通用的温度变送器。

由于微处理器功耗的降低和新器件的不断出现，以“A/D+微处理器+D/A”模式的智能温度变送器，在信号处理、测量精度、仪表维修和维护等方面有很大的优势，是今后温度变送器的主要发展方向。

发明内容

本发明公开了一种基于SHC16L的智能温度变送器，用以提供一种低功耗高运算效率的变送器。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于SHC16L的智能温度变送器，其中，一信号输入电路通过一A/D转换芯片与一微控制单元连接，所述微控制单元的输出端连接一D/A转换芯片；所述信号输入电路包括：断线检测电路、冷端补偿电路。

如上所述的基于SHC16L的智能温度变送器，其中，所述微控制单元还连连接有一报警装置。

如上所述的基于SHC16L的智能温度变送器，其中，所述D/A转换芯片具有电流输出端，所述D/A转换芯片的电流输出端为所述A/D转换芯片、所述微控制单元供电。

如上所述的基于SHC16L的智能温度变送器，其中，所述信号输入电路连接三线制热电阻、四线制热电阻、热电偶。

如上所述的基于SHC16L的智能温度变送器，其中，还包括一变送器壳体，所述A/D转换芯片、所述微控制单元、所述D/A转换芯片安装在所述变送器壳体内。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明通过基于SHC16L作为MCU的技术方案将温度信号线性地变换成4~20mA的直流标准信号，并显示被测温度。

附图说明

图1是本发明基于SHC16L的智能温度变送器的电路框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：

图1是本发明基于SHC16L的智能温度变送器的电路框图，请参见图1，一种基于SHC16L的智能温度变送器，其中，一信号输入电路1通过一A/D转换芯片2与一微控制单元3连接，微控制单元（MCU）3的输出端连接一D/A转换芯片4；信号输入电路1包括：断线检测电路、冷端补偿电路。本发明的功能是将温度信号线性地变换成4~20mA的直流标准信号，并显示被测温度。

进一步的，微控制单元3还连连接有一报警装置。

进一步的，D/A转换芯片4具有电流输出端，D/A转换芯片4的电流输出端为A/D转换芯片2、微控制单元3供电。

进一步的，信号输入电路1分别连接三线制热电阻、四线制热电阻、热电偶进行测试。

进一步的，还包括一变送器壳体，A/D转换芯片2、微控制单元3、D/A转换芯片4安装在变送器壳体内。

本发明还公开了一种基于SHC16LA32QN48芯片的智能温度变送器的使用方法，其中，热电偶电势或者420uA恒流源通过热电阻产生的电势信号经过输入电路、AD采样单元送入微控制单元，微控制单元对信号进行处理并通过D/A转换芯片输出4-20mA电流。智能温度变送器以微处理器为核心，整个设计采用软硬件相结合的方式，利用软件实现智能化功能。

本发明的技术方案极大地增强了变送器的稳定性和精度，采用极低功耗设计，具有较长的使用寿命，结构简单，安装方便，抗干扰能力强。本发明能在较宽的温度范围和强烈振动等恶劣条件下工作，可适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产过程。